Dokumen Kurikulum 2013-2018 Program Studi

(1)

Dokumen Kurikulum 2013-2018 Program Studi : Sarjana Rekayasa Hayati

Lampiran I

Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati Institut Teknologi Bandung

Bidang Akademik dan Kemahasiswaan Institut Teknologi Bandung

Kode Dokumen Total Halaman Kur2013-S1-BE

^[106]

Versi

Final 14 Agustus 2013

(2)

Bidang Akademik dan Kemahasiswaan ITB Kur2013-Rekayasa Hayati Halaman 2 dari 106 Template Dokumen ini adalah milik Direktorat Pendidikan - ITB

Dokumen ini adalah milik Program Studi Rekayasa Hayati ITB.

Dilarang untuk me-reproduksi dokumen ini tanpa diketahui oleh Dirdik-ITB dan 112-ITB.

KURIKULUM ITB 2013-2018 – PROGRAM SARJANA Program Studi Rekayasa Hayati

Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati

Daftar Isi

Silabus dan Satuan Acara Pengajaran (SAP) ... 4

1 BE2101 Pengantar Rekayasa Hayati ... 4

2 BE2102 Biologi Sel Dasar ... 6

3 BE2103 Termodinamika Sistem Hayati ... 8

4 BE2104 Matematika Rekayasa Hayati ... 11

5 BE2201 Biologi Tumbuhan ... 15

6 BE2202 Neraca Massa dan Energi Rekayasa Hayati ... 17

7 BE2203 Bioteknologi Tumbuhan dalam Bioindustri ... 22

8 BE2204 Unit Operasi Sistem Hayati ... 25

9 BE3101 Pendekatan Kuantitatif Fisiologi Tumbuhan ... 28

10 BE3102 Pemodelan Dinamik Rekayasa Hayati ... 32

11 BE3103 Sensor dan Instrumentasi Sistem Hayati ... 36

12 BE3104 Praktikum Laboratorium: Rekayasa Hayati I ... 38

13 BE3105 Analisis dan Interpretasi Data ... 41

14 BE3201 Praktikum Laboratorium: Rekayasa Hayati-II ... 43

15 BE3202 Perancangan Bioreaktor ... 47

16 BE3203 Peristiwa Perpindahan Sistem Hayati ... 50

17 BE3204 Prinsip-prinsip Pemisahan Bioproduk ... 54

18 BE3090 Kerja Praktek ... 56

19 BE3001 Kesehatan dan Keselamatan di Bioindustri ... 58

20 BE4090 Tugas Akhir Penelitian ... 61

21 BE4002 Tugas Akhir : Pra-rancangan Sistem Produksi Hayati ... 63

22 BE4001 Perancangan Produk dan Proses Sistem Hayati ... 65

23 BE4101 Ekologi Industri ... 67

23. BE4091 Seminar dan Sidang Akhir ... 70

24 BE3003 Teknik Kultur In Vitro ... 71

25 BE3206 Fitoremediasi ... 73

26 BE3207 Bioprospek Tumbuhan Tropika ... 75

27 BE3208 Teknik Fermentasi ... 77

28 BE3209 Optimasi Sistem Rekayasa Hayati ... 79

29 BE4102 Rekayasa Bioproduk ... 81

30 BE4103 Metabolisme dan Analisis Bahan Alam ... 83

31 BE4104 Aplikasi Sintetik Biologi ... 86

32 BE4105 Pemodelan Biologi Tumbuhan ... 88

33 BE4106 Kapita Selekta Bioindustri ... 90

34 BE4201 Metoda Scale-up untuk Rekayasa Hayati ... 92

35 BE4202 Tumbuhan Sebagai Sistem Produksi ... 93

36 BE4203 Teknologi Energi Biomassa ... 97

37 BE4204 Bioreaktor untuk Rekayasa Tumbuhan ... 98

38 BE4205 Rekayasa Kultur Sel Hewan ... 100

39 BE4206 Rekayasa Metabolisme ... 102

40 BE4207 Rekayasa Genetika Tumbuhan ... 105

(3)

Prasyarat perkuliahan di Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati tidak dinyatakan secara eksplisit mengingat bahwa:

1. Sebagian mahasiswa dimungkinkan mengambil sks lebih dan mampu untuk menyelesaikan suatu mata kuliah yang sebenarnya memerlukan prasyarat

2. Menghindari potensi mahasiswa terhambatnya studi karena adanya prasarat Mata Kuliah 3. Menunjang program Fast track yang ada di SITH

(4)

Silabus dan Satuan Acara Pengajaran (SAP) 1 BE2101 Pengantar Rekayasa Hayati

Kode Matakuliah:

BE2101 Bobot sks:

2 Semester:

Ganjil KK / Unit Penanggung Jawab:

-

Sifat:

Wajib Prodi

Nama Matakuliah

Pengantar Rekayasa Hayati Introduction to Bio-engineering

Silabus Ringkas

Ruang lingkup Rekayasa Hayati dan kompetensi Sarjana Teknik Rekayasa Hayati.

Pengenalan pada perhitungan rekayasa hayati. Dasar dari asas konservasi. Teknologi dalam perekayasaan berbasis sistem hayati.

Scope of Bio-engineering and competency of Bio-engineer. Introduction to bio- engineering calculations. Foundations of conservation principles. Basic technologies in biosystem-based engineering.

Silabus Lengkap

Pengenalan ruang lingkup Rekayasa Hayati dan kompetensi yang diraih sarjana Teknik Rekayasa Hayati. Pengenalan pada perhitungan rekayasa hayati: melakukan konversi satuan untuk mendapatkan satuan sesuai yang diinginkan; membedakan antara sifat intensif dan ekstensif dan mendefinisikan fariabel fisik yang lazim digunakan pada perhitungan dan persamaan konservasi, memakai suatu metodologi penyelesaian persoalan rekayasa. Dasar dari asas konservasi: mengetahui teori dan lingkup hukum konservasi, dengan tepat mendefinisikan suatu sistem dan batas-batasnya dan menjelaskan perbedaan antara sistim terbuka, tertutup dan terisolasi, menetapkan suatu rentang waktu yang inginkan untuk sistim yang dikaji, menyusun persamaan konservasi dan menerapkannya pada berbagai contoh sistim hayati. Teknologi dalam perekayasaan berbasis sistem hayati: pengenalan asas dan dasar teknologi dalam perekayasaan berbasis sistem hayati : alur utama metabolisme dan bio-reaktor. Pengenalan konsep sistem pada proses perpindahan dari aliran fluida, perpindahan energi dan perpindahn massa yang diterapkan pada organism dan system.

Introduction to scope of bioengineering and the competency gained by the bio-engineer.

Introduction to bio-engineering calculations: peforming unit conversion to attain answer in the desire units; distinguishing between intensive and extensive properties and defining the physical variables commonly used in accounting and conservation equation;

adopting a methodology for solving engineering problems. Foundations of conservation principles: knowing the theory and scope of the conservation laws, appropriatetly defining a system and its boundary as well as describing the different between open, closed and isolated system, specify a time period of interest for a given syste, composing conservation equations and apply it on various biological systems. Basic technologies in biosystem-based engineering: introducing the principles and basic technologies in biosystem-based engineering: major metabolic pathways and bio-reactor. Introduction to systems concepts for transport processes of fluid flow, heat transfer, and mass transfer applied to biological organisms and systems.

Luaran (Outcomes)

Mahasiswa mempunyai pengetahun dasar metodologi menyelesaikan persoalan rekayasa dan teori hukum konservasi serta kemampuan menerapkan dan mengembangkan ketrampilan dan pengetahuan tersebut pada matakuliah rekayasa lanjutan berikutnya.

Matakuliah Terkait Kegiatan

Penunjang

Pustaka

1.Saterbak A., et al., Bioengineering Fundamentals, Prentice Hall, 2007.

2.Shuler M.L. and Kargi F. , Bioprocess Engineering : Basic Concepts, Prentice Hall, 2002

3. Johnson, A.T., Biological Process Engineering, John Wiley, 1999

Panduan Penilaian

Evaluasi yang dilakukan meliputi UTS, UAS dan hasil interaksi di dalam kelas. UTS dilakukan secara tertulis untuk materi-materi yang diberikan dalam setiap bab. Bentuk soal UTS dan UAS berbentuk essei terutama dalam konsep-konsep dasar yang mendasari pemahaman mahasiswa mulai dari Bab pertama hingga bab terakhir.

Komponen penilaian yang digunakan untuk memperoleh nilai akhir adalah UTS 30%;

UAS 40%; Tugas I dan II masing-masing 15%; kehadiran bonus 10%. UAS, Ketepatan memberikan laporan (Tugas I dan Tugas II) dan kualitas penyerapan materi ajar. Tugas meliputi debat beberapa makalah komprehensif yang dicari sendiri dan disetujui dosen.

(5)

Catatan Tambahan

Mg Topik Sub Topik Tujuan Instruksional Khusus Sumber

Materi 1 Pengenalan

Prodi Rekayasa Hayati

Ruang lingkup dan kompetensi serta Road Map Kurikulum.

Mahasiswa memahami ruang lingkup keahlian dan kompentensi Rekayasa Hayati serta lingkup pekerjaan lulusan Rekayasa Hayati.

1,2,3

2 Pengenalan pada perhitungan rekayasa hayati.

Variable fisik : konversi satuan dan analisa dimensi, sifat intensif dan ekstensif.

Dengan kemampuan mengukur dan menilai besaran suatu variabel fisik mahasiswa mampu melakukan konversi satuan untuk mendapatkan satuan sesuai yang diinginkan dan membedakan antara sifat intensif dan ekstensif dan

mendefinisikan dan menerapkan perhitungan dan persamaan konservasi.

1 Bab 1

3 Metodologi penyelesaian persoalan rekayasa

Assemble Analyze Calculate Finalize

Mahasiswa mampu memakai metodologi penyelesaian persoalan rekayasa: i. obyektif jelas (diagram), ii. Basis, assumsi, data, variable, notasi, reaksi. iii. conservation equations and the governing equations, iv. jawaban rasional:

besaran dan satuan.

1 Bab1

4 Dasar dari asas konservasi.

Pengenalan Hukum Konservasi, sistem dan perhitungan sifat ekstensif dalam suatu sistem.

Mahasiswa mampu mendefinisikan suatu sistem dengan jelas melalui penetapan batas- batasnya yang jelas dan juga mampu menjelaskan perbedaan antara sistim terbuka, tertutup dan terisolasi, serta menetapkan suatu rentang waktu yang diinginkan untuk menyusun persamaan konservasi dalam menghitung neraca massa dan energi pada berbagai contoh sistim hayati yang dikaji.

1 Bab 2

5 Teknologi perekayasaan berbasis sistem hayati.

Pengenalan alur utama

metabolisme. Mahasiswa mendapatkan pengetahuan alur utama metabolisme sebagai landasan teknologi dalam perekayasaan suatu produk berbasis sistem hayati.

2 Bab 5 6 Pengenalan Bio-reaktor Mahasiswa mendapatkan pengetahuan dasar

bio-reaktor yang mewadahi proses konversi bahan baku menjadi produk sesuai alur proses metabolisme sistem hayati yang dikaji.

2 Bab 9

7 UTS

8 Pengenalan Konsep Sistem pada Proses Perpindahan

Pengenalan Proses

Perpindahan dan Neraca Mahasiswa mendapatkan pengetahuan dasar penerapan perpindahan panas, massa dan aliran fluida untuk merubah karakteristik bahan dan manfaat produk hayati yang diperlakukan.

3 Bab 1

9

Variabel

”effort” dan”

flow”

Power, Resistance, Capacity, Inertia, Non linearity.

Mahasiswa dilatih berpikir analogi dan

menganalisis sistem dengan mengaitkan variable effort dan flow dengan besaran : Power, Resistance, Capacity, Inertia.

3 Bab 1

10 Neraca Neraca Kimia, Neraca Gaya, Neraca aliran.

Mahasiswa mengenali penerapan beberapa neraca untuk memodelkan obyek kajian.

3 Bab 1 11-

12 Sumber dan kombinasi Variabel

Kombinasi elemen:

Power, Resistance, Capacity, Inertia melibatkan waktu.

Mahasiswa mengenali fenomena Sistem yang melibatkan elemen Power, Resistance, Capacity, Inertia secara bersamaan.

3 Bab 1 13-

14 Pendekatan dan Penerapan Konsep Proses Perpindahan

Aliran melalui media berpori, Perpindahan Panas: konduksi, kon- veksi, radiasi; Perpin- dahan massa difusi.

Mahasiswa mengenali proses perpindahan dalam sistem alami yang kompleks dan belajar bagaimana menguraikannya dalam komponen sistem perpindahan.

3 Bab 1

15 Presentasi 16 UAS

(6)

2 BE2102 Biologi Sel Dasar

2 Semester:

Ganjil KK / Unit Penanggung Jawab:

SBT

Sifat:

Wajib Prodi

Nama Matakuliah Biologi Sel Dasar Basics of Cell Biology

Silabus Ringkas

Teori sel; Sel prokariota, eukaryota, virus; Kimia Sel dan Biosistensis; Struktur dan fungsi bagian-bagian sel; Aktivitas metabolisme; Konversi energi; Materi genetik;

Reproduksi; Interaksi; Komunikasi; Respon; Terapan Biologi Sel dalam Rekayasa Hayati.

Cell Theory; Prokaryotes, eucaryotes, virus; Structure and function of cell parts;

Metabolism activity; Energy conversion; Genetic materials; Reproduction; Interaction;

Communication; Response; Application of Cell Biology in Bioengineering.

Silabus Lengkap

Teori sel, karakter dan sifat sel; Perbandingan sel prokariota, eukaryota, virus; Kimia Sel dan Biosistensis; Struktur dan fungsi dari membran, sistem endomembran & bagian sel;

Aktivitas metabolisme sel; Fungsi mitokondria & kloroplas dalam konversi energi;

Materi genetik sel & ekspresi gen; Reproduksi & siklus sel; Sitoskeleton & pergerakan sel; Interaksi sel & lingkungan; respon & komunikasi sel; Contoh terapan dalam Rekayasa Hayati.

Cell theory, properties of cells; Comparison of prokaryotes, eukaryotes, virus; Structure and function of membrane, endomembrane & cell compartments; Cell metabolic activity;

Function of mitochondrion & chloroplast in energy conversion; Genetic materials &

gene expression; Reproduction & cell cycle; Cytoskeleton & movement; Cell interaction

& its environments; Cell response & communication; Applications of Cell Biology in Bioengineering.

Pemahaman mengenai: Konsep biologi pada level seluler; Struktur dan fungsi bagian- bagian sel; Sel sebagai unit kehidupan terkecil dan menunjukkan ciri-ciri hidup; Terapan ilmu Biologi Sel dalam Rekayasa Hayati.

Matakuliah Terkait Kegiatan

Penunjang

Pustaka

Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments. Gerald Karp. John Wiley &

Sons, Inc. Singapore

Mg# Topik Sub Topik Capaian Belajar Mahasiswa Sumber

Materi 1 Pendahuluan: Teori sel , penemuan sel,

karakter dan sifat sel; Mahasiswa memahami teori

sel, karakter dan sifat sel. 1 2 Sel prokariota,

eukariota, virus;

Ciri-ciri hidup

Bagian-bagian sel, prokariota, eukariota & virus; Evolusi seluler

Ciri kehidupan pada sel.

Mahasiswa memahami bahwa sel memiliki struktur dan organisasi sistem hidup;

Evolusi seluler;

Ciri-ciri hidup pada sel.

1

3-4 Kimia Sel dan

Biosistensis  Komponen kimiawi sel

 Katalisis dan penggunaan energi sel

 Perolehan energi sel dari makanan

Mahasiswa mampu

menjelaskan bioenergitika sel.

1

(7)

5 Struktur dan fungsi membran dan sistem membran:

Struktur dasar membran;

Fungsi membran sel dalam transport nutrisi, transport pasif, aktif, endositosis, eksositosis, fagositosis, budding.

Mahasiswa memahami struktur dan fungsi membran sebagai bagian sel yang berperan dalam transport nutrisi & makanan.

1

6 Ujian Tengah Semester 1 7-8 Mitokondria dan

kloroplas dalam konversi energi:

Evolusi pembentukan mitokondria & kloroplas Struktur & bagian-bagian mitokondria & kloroplas;

Mahasiswa mampu menjelaskan mengenai struktur mitokondria &

kloroplas.

1

Fungsi mitokondria dan kloroplas dalam konversi energi, Respirasi anaerob, Respirasi aerob, Foto-sintesis, biokimia terkait.

Mahasiswa memahami bahwa sel melakukan aktivitas konversi energi, menghasilkan dan menggunakan energi untuk kebutuhan hidupnya.

1

9 Materi genetik sel Materi genetik pada prokariota & eukariota;

nulkeus, kromosom, DNA, informasi genetik

Mahasiswa memahami bahwa memiliki bagian yang berperan dalam hereditas sel, informasi & program genetik.

1

10 Ekspresi gen Ekspresi gen pada prokariota

& eukariota; Replikasi DNA, Transkripsi dan translasi, post transkripsi dan post translasi, segregasi

Mahasiswa mampu menjelaskan proses ekspresi gen, biosintesis protein pada sel prokariota & eukariota.

1

11 Reproduksi dan siklus sel;

Pembelahan sel, siklus sel, mitosis & meiosis, sitokinesis.

Termasuk peran sitoskelet.

Mahasiswa memahami bahwa sel menunjukkan aktivitas tumbuh, reproduksi dan siklus sel.

1

12 Ujian Tengah Semester 2 13 Interaksi sel dan

lingkungan; Macam-macam penghubung

sel (”cell junction”) Mahasiswa memahami bahwa sel berhubungan, berinteraksi dengan sel lain dan

lingkungan luar

1

14 Komunikasi dan

respon sel. Mekanisme ”signaling”;

respon sel terhadap rangsangan luar & sistem pengaturan diri.

Mahasiswa memahami bahwa sel memiliki mekanisme komunikasi, merespon rangsangan dan memper- tahankan diri terhadap faktor luar.

1

15 Aplikasi Biologi Sel dalam rekayasa hayati

Tugas presentasi : artikel2 terkait peran biologi sel rekayasa hayati

Mahasiswa memahami aplikasi ilmu Biologi Sel dalam Rekayasa Hayati

1

16 Ujian Akhir Semester

(8)

3 BE2103 Termodinamika Sistem Hayati Kode Matakuliah:

3 Semester:

Ganjil KK / Unit Penanggung Jawab: Sifat:

Wajib Prodi Nama Matakuliah

Termodinamika Sistem Hayati Biological Thermodynamics

Silabus Ringkas

Kuliah ini akan membantu mahasiwa sain dan rekayasa hayati meraih pemahaman yang lebih jelas tentang hakikat transformasi energi (termodinamik) saat diterapkan pada organisme hidup.

This course will help students of the biological scienses and engineering gain a clearer understanding of the basic principles of energy transformation (thermodynamics ) as they apply to living organisms.

Silabus Lengkap

Kuliah dimulai dengan menyoroti pentingnya deskripsi thermodinamik sebagai langkah awal dalam mengkaji fisik suatu sistim, termasuk sistem hayati. Ketidaktergantungan termodinamika dari sistim hayati dan keterpenerapan termodinamika pada sistim hayati akan diuraikan secara rinci. Mahasiswa akan belajar Hukum Termodinamika yang Pertama dan Kedua dan memberikan pengenalan yang lazim pada dua fungsi keadaan termodinamik : entalpi dan entropi. Bagaimana kedua fungsi keadaan tersebut digabung dalam energi bebas Gibbs ( fungsi termodinamik yang utama berpotensi diterapkan pada sistim hayati) akan diuraikan. Beberapa bidang dasar dari kimia fisika yang bertalian dengan biologi juga akan diuraikan secara rinci. Konsep yang dikembangkan akan diterapkan pada rentang yang luas dalam topik biologi dan biokimia, bertujuan memberikan mahasiswa pemahaman yang baik tentang ilmu fisika yang melandasi teknik biokimiawi yang mungkin mereka gunakan pada praktikum laboratorium. Sifat alami statistik dari besaran termodinamik akan diperkenalkan dan ide interpretasi tingkat molekuler besaran termodinamik tersebut akan diperluas dalam perlakuan pengikatan makro molekul, yang merupakan salah satu fenomena biokimia yang umum dan sangat penting. Satu topik, kinetika reaksi, secara khusus dikaji untuk dua alasan penting: keadaan setimbang dapat didefinisikan sebagai keadaan dimana laju reaksi maju dan kebalikannya sama, dan laju reaksi ditentukan oleh energi bebas dari keadaan transisi. Dengan kajian secara khusus topik kinetika reaksi akan memberi pemahaman yang utuh tentang termodinamika hayati. Pada akhir kuliah, beberapa topik penelitian bio-kimiawi termaju dimana konsep termodinamika menjadi perhatian dan andalan akan dibahas.

The course start with high-lighting the importancy of thermodynamic description as first step in a physical consideration of system, including a living system. The independence of thermodynamics from biological systems and processes and applicability of thermodynamics to biological sistem will be elaborated. Students will learn the First and Second Law of thermodynamics and provides a natural introduction to two thermodynamic state functions: enthalpy and entropy. How these state functions are combined in the Gibbs free energy (the main thermodynamic potential function of interest in biological system) will be discussed. Several basic areas of physical chemistry relevant to biology will also be elaborated. The concepts being developed are applied to a wide range of topics in biology and biochemistry, the aim being to give students a good understanding of the physics behind the biochemical techniques they might use in an undergraduate laboratory. The statistical nature of thermodynamic quantities will be introduced and these ideas of molecular interpretations of thermodynamic quantities are extended in a broad treatment of macromolecular binding, a common and extremely important class of biochemical phenomena. One specific topic, on reaction kinetics, is included for two main reasons: the equilibrium state can be deﬁned as the one in which the forward and reverse rates of reaction are equal, and the rate of reaction is determined by the free energy of the transition state. In this way inclusion of a topic on reaction kinetics gives a more complete understanding of biological thermodynamics. Finally, a number of topics at the forefront of biochemical research where thermodynamic concepts are of striking and relatively general interest will be touched.

Mahasiswa mempunyai pengetahuan dan kemampuan dasar untuk menganalisis dan menyelesaikan persoalan transformasi energi pada organisme hidup dan mampu menerapkan serta mengembangkan pengetahuan dan ketrampilan tersebut pada matakuliah lanjutan lainnya

Matakuliah Terkait

(9)

Kegiatan Penunjang

Pustaka

1.Haynie, D.T., Biological Thermodynamics, Cambridge University Press, 2008.

2. Smith, J.M. et al: “Intro. to Chemical Eng. Thermodynamics”, 7th ed., McGraw-Hill, 2005.

3. Eric D. Schneider and Dorion Sagan: “Into the Cool: Energy Flow Thermodynamics and life”, The University of Chicago Press, 2005. ( Life must be regarded, at the deepest level, as a matter as much of energy transformation as of genetic replication – Wicken 1987)

Materi 1 Transformasi

energi.

 Distribusi energi

 Sistim dan lingkungan

 Konsumsi energi

 Karbon, energi dan kehidupan

Mahasiwa mendapatkan pengetahuan peran penting deskripsi thermodinamik suatu system, untuk mengenali fisik dan distribusi dan berbagai bentuk transformasi energi di bumi.

Mahasiswa dapat menjelaskan definisi dan pengertian sistem dan lingkungan.

Mahasiswa mengenali penerapan termodinamika pada sistim hayati.

1

2 Hukum ke I Termodinamika

 Energi Dalam

 Kerja

 Penerapan Hk I

 Entalpi

 Keadaan Standard

 Kapasitas panas

 Konservasi energi pada organisme hidup

Mahasiswa memahami Hukum Pertama Termodinamika dan fungsi keadaan : entalpi.

Mahasiswa mampu menjelaskan definisi dan pengertian: energi dalam, kerja, kapasitas panas, keadaan standard dan mengenali penerapan konservasi energi pada organisme hidup.

1

3 Hukum ke II Termodinamika

 Entropi

 Mesin termal

 Entropi alam semesta

 Sistim isotermal

 Denaturasi protein

 Hukum ke III dan biologi

 Irreversibilitas dan kehidupan

Mahasiswa memahami Hukum Kedua Termodinamika dan fungsi keadaan:

entropi.

Mahasiswa mampu menjelaskan definisi dan pengertian: mesin termal, entropi alam semesta, sistim isotermal dan mengenali penerapan Hukum kedua Termodinamika pada organisme hidup serta mampu menjelaskan konsep Irrevisibiltas pada organisme hidup.

4 Teori Energi

bebas Gibbs ^Kesetimbangan

 Proses Reversibel

 Transisi Fasa

 Potensial kimia

 Larutan ionik

 Konstanta kesetimbangan

 Asam dan basa

 Ikatan kimia

 Reaksi redox

Mahasiswa memahami bagaimana fungsi keadaan entalpi dan entropi digabung dalam energi bebas Gibbs yang merupakan fungsi termodinamik yang utama

berpotensi diterapkan pada sistim hayati.

Mahasiswa memahami teori energi bebas Gibbs pada beberapa bidang dasar kimia fisika yang bertalian dengan biologi.

1

5-6 Penerapan Energi bebas Gibbs pada sistim Hayati

 Fotosintesis, glikolisis

 ATP hidrolisis

 Siklus substrat

 Osmosis dan dialisis

Mahasiswa memahami penerapan konsep energi bebas Gibbs pada rentang yang luas dalam biologi dan biokimia dan

mahasiswa memiliki pemahaman yang baik 1

(10)

Materi

 Kesetimbangan Donnan

 ELISA, DNA, PCR

 Protein

tentang ilmu fisika yang melandasi teknik biokimiawi yang mungkin mereka gunakan pada praktikum laboratorium.

7 UTS

8-9 Termodinamik Statistik

 Diffusi

 Distribusi Bolzman

 Kestimbangan multi tahap

 Interaksi energy bebas

 Teori transisi „helix-coil‟

Mahasiswa memahami besaran

termodinamik dalam interprestasi tingkat molekuler (molecular interpretation ) sehingga dapat dikenali perbedaan dan mengaitkan sifat makroskopik dan mikroskopik.

1

10 Kesetimbangan ikatan

 Model lokasi tunggal dan bebas

 Perpindahan oksigen

 Pengikatan protein

Mahasiswa memperluas pemahaman besaran termodinamik dalam interprestasi molekuler.dengan mengaitkannya dengan peran kestimbangan ikatan( binding) dalam fisiologi makromolekul hayati.

1

11- 12

Kinetika reaksi  Laju reaksi: konstanta dan orde laju reaksi.

 Teori tabrakan dan keadaan transisi

 Kinetika perpindahan elektron dan enzim

 Inhibisi dan mekanisme reaksi.

 Lipatan protein

Mahasiswa memahami laju dimana perubahan biokimiawi akan terjadi dan bagaimana laju perubahan tersebut dipengaruhi oleh kondisi lingkungan (temperature dan tekanan ) dengan mengaitkan laju perubahan tersebut dengan besaran yang melambangkan transformasi energi ( bebas Gibbs serta mekanisme kinetika reaksi dan orde reaksi serta teori keadaan transisi dan aktivasi reaksi.

1

13-

14 Perbatasan Termodinamika Sistem Hayati

 Hukum termodinamika dan jagat raya

 Termodinamika sistim mikro

 Pembentukan makro

 Molekul.

 Energi, informasi dan kehidupan

 Biologi dan komplesitas

 Hukum Kedua Termodinamika dan evolusi.

Mahasiswa memahami konsep

termodinmika pada tataran yang lebih luas melalui penjelasan semua peristiwa (fenomena ) dibumi baik yang alami maupun ciptaan manusia dalam format transformasi energy. Mahasiswa akan mengkaji pemahaman tentang energi yang lebih luas serta perbatasan penerapan termodinamika sistem hayati.

1

15 UAS

(11)

4 BE2104 Matematika Rekayasa Hayati Kode Matakuliah:

3 Semester:

Ganjil KK / Unit Penanggung Jawab:

Agroteknologi dan Teknologi Bioproduk

Sifat:

Wajib Prodi

Nama Matakuliah

Matematika Rekayasa Hayati Bioengineering Mathematics

Silabus Ringkas

Review tentang aljabar linier dengan pokok bahasan vektor dan matriks; Pemodelan proses-proses sederhana; Persamaan diferensial biasa orde satu; Persamaan diferensial biasa orde dua; Persamaan diferensial biasa orde tinggi linier; Persamaan diferensial biasa simultan; Penyelesaian dengan deret; Transformasi Laplace; Persamaan diferensial parsial.

Linear algebra review for vector and matrices; Simple process modeling;

First ordinary differential equations; Second ordinary differential equations; Higher order linear ordinary differential equations; Simultaneous ordinary differential equations; Solution by Series; Laplace transform; Partial differential equations.

Silabus Lengkap

Mata kuliah ini membahas tentang analisis di bidang matematika untuk Rekayasa Hayati.

Pembahasan meliputi review tentang aljabar linier dengan topik bahasan vektor, matriks, determinan dan transformasi linier; Penyelesaian persamaan-persamaan linier secara simultan; Pemodelan proses-proses sederhana; Persamaan diferensial biasa orde satu;

Persamaan diferensial biasa orde dua; Persamaan diferensial biasa orde tinggi linier;

Persamaan diferensial biasa simultan; Deret; Transformasi Laplace; Persamaan diferensial parsial.Pembahasan materi kuliah disertai dengan contoh-contoh persoalan.

This course dealing with mathematics analysis in Bioengineering. Topics cover: Linear algebra review for vector, matrices, determinants, and linear transformation; The solution of linear simultaneous equations; Simple process modelling; First order ordinary differential equations; Second order ordinary differential equations; Higher order linear ordinary differential equations; Simultaneous solution of ordinary differential equations; Series; Laplace transform; Partial differential equations.

Discussion of the learning materials is accompanied by examples of problems.

Luaran (Outcomes) Mata kuliah ini memberikan pemahaman dan keterampilan menyelesaikan masalah- masalah Rekayasa Hayati melalui analisis matematika.

Matakuliah Terkait Kalkulus IA Prasyarat

Kalkulus IIA Prasyarat

Kegiatan Penunjang

Pustaka

1. Livesley, R.K., Mathematical Methods for Engineers, John Wiley & Sons, New York, 1989. (Pustaka utama)

2. Haberman, R., Applied Partial Differential Equations, Pearson-Prentice Hall, 2004.

(Pustaka utama)

3. Kreyszig, E., Advanced Engineering Mathematics, Wiley; 9 edition, 2005. (Pustaka pendukung)

4. Saterbak A., et al., Bioengineering Fundamentals, Prentice Hall, 2007. (Pustaka pendukung)

- Tugas = 10%

- Kuis = 15%

- UTS = 35%

UAS = 40%

Mg# Topik Sub Topik Capaian Belajar

Mahasiswa Sumber Materi

1

Pengantar  Pengantar kuliah

 Contoh-contoh pemodelan matematika sederhana dalam Rekayasa Hayati.

 Mahasiswa mengetahui lingkup dan tujuan perkuliahan,

implementasinya, serta keterkaitan dengan mata kuliah lain.

 Mahasiswa memahami pentingnya pemodelan dalam Rekayasa Hayati

1,4

(12)

dan mengetahui contoh- contoh permasalahan di Rekayasa Hayati

2

Vektor, Matriks, Determinan, dan Transformasi Linier

 Definisi dasar

 Perkalian skalar dan vektor

 Operasi Matriks

 Determinan

 Hubungan linier

 Transformasi liner

 Mahasiswa mampu melakukan perhitungan perkalian scalar dan vektor

 Mahasiswa mampu memahami operasi matriks, determinan, dan membangun matriks dari hubungan linier

 Mahasiswa mampu melakukan perhitungan transformasi linier

1

3

Penyelesaian persamaan- persamaan linier secara simultan

 Dua representasi geometrik dari sehimpunan persamaan linier

 Metode eliminasi

 Matriks inversi

 Faktorisasi matriks

 Mahasiswa mampu mengidentifikasi ada tidaknya penyelesaian persamaan-persamaan linier.

 Mahasiswa mampu menyesailan pesoalan persamaan-persamaan linier secara simultan dengan menggunakan metode eliminasi

 Mahasiswa mampu melakukan inversi matriks

 Mahasiswa mampu menyesailan pesoalan persamaan-persamaan linier secara simultan dengan melakukan faktorisasi matriks.

1

4

Model Matematika Sederhana dalam Proses Rekayasa Hayati

 Matematika Rekayasa Hayati

 Pemodelan

Mahasiswa mampu menyelesaikan suatu masalah sederhana dalam Rekayasa Hayati menggunakan model matematika

2,3

5

Persamaan Diferensial Biasa (PDB) Orde Satu

Penyelesaian PDB orde satu:

 Persamaan eksak

 Pemisahan variabel

 Persamaan homogen

 Faktor integrasi

 Mahasiswa memahami dan mampu menentukan penyelesaian persamaan diferensial orde satu eksak

 Mahasiswa memahami dan mampu menerapkan metode pemisah untuk penyelesaian persamaan diferensial orde satu

 Mahasiswa mengenal dan mampu menentukan penyelesaian persamaan diferensial orde satu homogen

 Mahasiswa mengenal dan mampu menerapkan metode faktor integrasi untuk menyelesaikan persamaan diferensial orde satu linier

2,3

6 Persamaan Diferensial Biasa

 Persamaan Bernoulli

 Mahasiswa memahami dan mampu menentukan

2,3

(13)

(PDB) Orde Satu  Persamaan orde satu pangkat dua

penyelesaian persamaan Bernoulli

 Mahasiswa memahami dan mampu menetukan penyelesaian persamaan orde satu pangkat dua

7

Persamaan Diferenisal Biasa (PDB) Orde Dua

 Metode substitusi turunan

 Metode fungsi homogeny

 Mahasiswa memahami dan mampu menerapkan metode substitusi turunan untuk menyelesaikan persamaan diferensial biasa orde dua tak linier

 Mahasiswa memahami dan mampu menerapkan metode fungsi homogen untuk menyelesaikan persamaan diferensial biasa orde dua tak linier

2,3

8 UTS Ujian Tengah

Semester

9

Persamaan Diferenisl Biasa (PDB) Orde Tinggi Linier

 Metode koefisien tak ditentukan

 Metode operator inversi

 Metode parameter variasi

 Mahasiswa memahami dan mampu menentukan penyelesaian komplemen dari persamaan homogen orde dua

 Mahasiswa memahami dan mampu menerapkan metode koefisien tak tentu, operator inversi, dan variasi parameter untuk menentukan penyelesaian khusus dari persamaan tak homogen orde dua

2,3

10

Persamaan

Diferensial Simultan  Eliminasi variabel bebas

 Eliminasi variabel tidak bebas

 Mahasiswa mengenal dan mampu menerapkan metode eliminasi variabel bebas untuk

menyelesaikan persamaan diferensial simultan

 Mahasiswa mengenal dan mampu menerapkan metode eliminasi variabel tidak bebas untuk menyelesaikan persamaan diferensial simultan

2,3

11

Deret  Penyelesaian deret

pangkat secara umum

 Konvergensi

 Mahasiswa mengenal dan mampu menerapkan metode deret pangkat secara umum untuk menyelesaikan persamaan diferensial

 Mahasiswa mengenal dan mampu menentukan konvergensi suatu deret

2,3

12

Deret  Metode frobenius  Mahasiswa mengenal dan mampu menerapkan metode frobenius untuk menyelesaikan persamaan diferensial

2,3

13

Transformasi Laplace  Sifat-sifat transformasi Laplace

 Penyelesaian

 Mahasiswa mampu menguraikan sifat-sifat transformasi Laplace

 Mahasiswa mampu

2,3

(14)

persamaan diferensial biasa dengan transpormasi Laplace

menerapkan metode transformasi Laplace untuk menyelesaikan persamaan diferensial biasa

14

Transformasi Laplace  Penyelesaian invers Laplace

 Teorema Konvolusi

 Mahasiswa mampu menentukan invers transformasi Laplace

 Mahasiswa mengenal dan mampu menerapkan teorema konvolusi untuk menyelesaikan persamaan diferensial

2,3

15

Persamaan

Diferensial Parsial  Persamaan diferensial parsial total

 Persamaan diferensial parsial dengan perubahan variabel

 Fungsi implisit

 Penyelesaian persamaan diferensial parsial

 Mahasiswa mengenal persamaan diferensial parsial total

 Mahasiswa mengenal persamaan diferensial parsial dengan mengubah variabel

 Mahasiswa mengenal fungsi implisit

 Mahasiswa mengenal dan menerapkan metode kombinasi variabel, pemisah variabel, dan transformasi Laplace untuk menyelesaikan persamaan diferensial parsial

2,3

(15)

5 BE2201 Biologi Tumbuhan

4(1) Semester:

- KK / Unit Penanggung Jawab:

-

Sifat:

Wajib Prodi Nama Matakuliah Biologi Tumbuhan

Plant biology

Silabus Ringkas

Stuktur dan fungsi, pertumbuhan dan perkembangan, molekuler tumbuhan dan aplikasinya dalam rekayasa hayati

Plant Structure and function, growth and development, plant molecular and its application in bioengineering

Silabus Lengkap

Struktur, fisiologi (transport air dan nutrisi, transpirasi, fotosintesis, respirasi dan metabolisme), pertumbuhan dan perkembangan (sinyal lingkungan, hormon dan ekspresi gen), aplikasi (molekuler dan bioteknologi)

Plant Structure, physiology (water and nutrition transport, transpiration, photosynthesis, respiration, and metabolism), growth and reproduction (hormone, environment signal and gene expression), application (molecular and biotechnology)

Mahasiswa mampu menjelaskan kembali dan mengintegrasikan pengetahuan tumbuhan pada level molekul,sel,hingga organisme yang berkaitan dengan struktur dan fungsi tumbuhan, serta proses tumbuh dan perkembangan, untuk diaplikasikan pada bidang rekayasa hayati, sehingga dapat meningkatkan efisiensi hasil dan kapasitas produksi tumbuhan.

Matakuliah Terkait Biologi sel dasar

Bioteknologi dalam bioindustri Kegiatan

Penunjang Praktikum

Pustaka

Raven P, Evert RF & S E. Eichhorn, 2008, Biology of Plants, 7^th ed, W.H. Freeman &

Company

Taiz, L. & Zeiger, E. 2006. Plant Physiology. 4^th ed. Sinaueer Ass, Inc., Publ.

Sunderland, Massachusetts

Stewart, C.N. (Ed.). 2008. Plant Biotechnology and Genetics: Principles, Techniques and Applications. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken NJ, US.

Panduan Penilaian 35 % UTS, 35 UAS, 15 % Praktikum, 10 % , Presentasi dan tugas 5 % Keaktifan di kelas

1 Pendahuluan : ruang lingkup Biologi Tumbuhan)

Pengantar

Mahasiswa mampu menyebutkan kembali ruang lingkup materi Biologi tumbuhan dan mentaati sop praktikum

1.2.3

2

Stuktur Tumbuhan (sel, jaringan pada akar, batang, daun, bunga, buah, biji)

Anatomi dan histokimia

Mahasiswa dapat menjelaskan struktur tumbuhan mulai sel, jaringan, organ, sampai organisme

1.2.3

3 Transport air, nutrisi, fotosintat

Hidroponik untuk pengukuran transport air dan Nitrogen

Mampu menjelaskan mekanisme transport air, nutrisi dan fotosintat

1.2.3

4

Fotosintesis Kapasitas

fotosintesis Audus/

IRGA

Mampu menguraikan proses fotosintesis sebagai mekanisme pengubahan bentuk energi fisik menjadi energy kimia

1.2.3

5 Respirasi Isolasi mitokondria Mampu menjelaskan

konversi energi potensial 1.2.3

(16)

(molekul organic) menjadi energy kinetic (ATP) dan kembali lagi menjadi energy potensial berupa senyawa atau komponen sel 6

Metabolisme primer Deteksi pati, gula, lipid

Mampu menguraikan reaksi- reaksi kimia yang

diperlukan untuk

„survival‟sel

1.2.3

7 Metabolisme sekunder

Hidroponik : Pengukuran N dan klorofil

Mampu menguraikan reaksi- reaksi kimia yang

diperlukan untuk „survival‟

tumbuhan

1.2.3

8 UTS UTS

9

Tumbuh : siklus hidup,interaksi lingkungan –hormon dengan genome (sinyaling)

Mikropropagasi pucuk dan hairy root

Dapat menjelaskan siklus hidup tumbuhan dan proses penentu (hormone dan signal lingkungan terhadap ekspresi gen) yang berkaitan dengan tumbuh dan perkembangan

1.2.3

10

Tumbuh : siklus sel, diferensiasi dan tumbuh vegetatif

idem Mampu menjelaskan

efisiensi tumbuh dan efisiensi produksi biomassa dari bagian vegetatif tumbuhan

1.2.3

11 Perkembangan reproduktif : aseksual (invitro) dan seksual

idem

Mampu menjelaskan efisiensi tumbuh dan efisiensi produksi biomassa dari bagian generatif tumbuhan

1.2.3

12

Molecular : DNA dan organisasi gen tumbuhan serta regulasi ekspresi gen

Pengaruh

lingkungan terhadap ekspresi gen : protein dan transgene pada hairy root

Mampu menguraikan struktur dan organisasi molekuler tumbuhan untuk efisiensi ekspresi gen

1.2.3

13 Aplikasi :

Bioteknologi Bioteknologi tumbuhan

Mampu memberikan uraian/contoh peningkatan kapasitas/potensi tumbuhan dengan pendekatan bioteknologi tumbuhan

1.2.3

14 Presentasi jurnal

15 Presentasi jurnal

(17)

6 BE2202 Neraca Massa dan Energi Rekayasa Hayati

BE-2202 Bobot sks:

3 SKS Semester:

Ganjil KK / Unit Penanggung Jawab:

Agroteknologi dan Bioteknologi Bioproduk

Sifat:

Wajib

Nama Matakuliah Neraca Massa dan Energi Sistem hayati Mass and Energy Balances of Biosystem

Silabus Ringkas

Pengantar prinsip-prinsip hukum kekekalan massa dan energi; Pengembangan pendekatan sistematik dalam penerapan prinsip kekekalan untuk perhitungan neraca mass dan energi di dalam perancangan dan analisis proses-proses fisik, kimia dan biologis.

Introduction to mass and energy conservation law priciples; Development of systematic approach in the application of conservation principle for mass and energy balance calculation in desining and analysizing physical, chemical, biological processes.

Silabus Lengkap

Kuliah ini memberikan pemahaman kepada mahasiswa mengenai: teori dan lingkup hukum konservasi, dengan tepat mendefinisikan suatu sistem dan batas-batasnya dan menjelaskan perbedaan antara sistim terbuka, tertutup dan terisolasi, menetapkan suatu rentang waktu yang inginkan untuk sistim yang dikaji, menyusun persamaan konservasi dan menerapkannya pada berbagai contoh sistim hayati; prinsip-prinsip hukum kekekalan massa dan energi; pengembangan pendekatan sistematik dalam penerapan prinsip kekekalan untuk perhitungan neraca massa dan energi di dalam perancangan dan analisis proses-proses fisik, kimiawi dan biologi; penerapan konservasi dari persamaan massa dan energi untuk sistim terbuka tanpa reaksi dan dengan reaksi.

This course introduce students to: the theory and scope of the conservation laws, appropriatetly defining a system and its boundary as well as describing the different between open, closed and isolated system, specify a time period of interest for a given syste, composing conservation equations and apply it on various biological systems; to the mass and energy conservation law priciples; to the development of systematic approach in the application of conservation principle for mass and energy balance calculation in designing and analyzing physical, chemical, and biological processes; to the application of conservation of mass and energy equations to open non reacting system and open reacting system.

Luaran (Outcomes)

Mata kuliah ini memberikan keterampilan untuk perhitungan neraca massa dan energi di dalam perancangan dan analisis proses-proses rekayasa hayati.

Matakuliah Terkait

Kalkulus IIA Prasyarat

Dasar-dasar Termodinamika

Teknik Prasyarat

Kegiatan

Penunjang -

Pustaka

1. Saterbak A., et al., Bioengineering Fundamentals, Prentice Hall, 2007.

(Pustaka utama)

2. Reklaitis,G.V., Introduction to Material and Energy Balance , John Wiley &

Sons, New York, 1983 (Pustaka tambahan)

3. Himmelblau,D.M., Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, Prentice-Hall, Englewood Cliff, New Jersey, 1989. (Pustaka tambahan) Panduan

Penilaian

- Tugas = 20%

- Kuis = 20%

- UTS = 30%

- UAS = 30%

Catatan Tambahan

Mg# Topik Sub Topik Capaian Belajar

1 Pengantar

 Definisi dan istilah

 Sistem satuan, stokio-metri, sistem persamaan jamak

 Hukum

 Mampu menjelaskan peranan neraca massa dan energy dalam rekayasa hayati.

 Mampu menyusun persamaan dasar neraca massa dan energi.

1

(18)

kekekalan massa dan energi

 Contoh penggunaan neraca massa dalam rekayasa hayati: rekayasa jaringan

 Mampu mengidentifikasi hubungan pendukung yang diperlukan dalam penyelesaian masalah neraca massa dan energi.

 Mampu menggunakan sistem persamaan serempak.

2 Neraca Massa Sistem Tanpa Reaksi Biokimia

 Variabel-variabel neraca massa (unit tunggal)

 Sifat pers neraca massa dan persamaan pendukung.

 Analisis derajat kebebasan

Mahasiswa mampu menjelaskan variabel neraca massa dan persamaan neraca massa untuk sistem tanpa reaksi, yaitu mencakup variabel- variabel di dalam neraca unit tunggal, sifat-sifat neraca masa dan

pendukung, analisis derajad kebebasan,

1,2

3

Neraca Massa Sistem Tanpa Reaksi Biokimia

 Sistem Unit- Banyak

 Pencabangan, recycle, by pass

 Strategi penyelesaian masalah neraca massa

Mahasiswa mampu menyelesaikan perosoalan neraca massa sistem tanpa reaksi dengan unit jamak, percabangan, recycle, dan by-pass, dengan

menggunakan strategi penyelesaian yang telah diberikan.

1,2

4

Neraca Massa Zat dalam Sistem dengan Reaksi Biokimia Tunggal

 Persamaan Reaksi Tunggal

 Laju Reaksi dan Konversi

 Analisis Derajat Kebebasan

 Latihan soal

 Mampu menjelaskan definisi dan aplikasi laju reaksi dan konversi suatu reaksi, dan mampu menjelaskan pengertian dan pentingnya substrat pembatas.

 Mampu menganalisis permasalahan neraca massa dengan sistem reaksi tunggal

1,2,3

5

Neraca Massa Zat dalam Sistem dengan Reaksi Biokimia Jamak

 Persamaan reaksi biokimia jamak

 Persamaan Neraca Massa dan Fractional Yield

 Aljabar Persamaan Reaksi-Banyak

 Mahasiswa mampu menentukan reaksi biokimia yang tak terhubungkan secara linear dari sejumlah persamaan reaksi jamak.

 Mahasiswa mampu membangun model persamaan neraca massa dan dapat menghitung fractional yield

 Mampu menganalisis permasalahan neraca massa dengan sistem reaksi biokimia jamak.

1,2,3

6 Neraca Massa Sistem Dinamik

 Sistem dinamik (tidak tunak)

 Contoh-contoh masalah neraca massa dalam Rekayasa Hayati, seperti:

o Metode inovatif penyampaia

 Mampu menjelaskan sistem dinamik dan membedakan dengan sistem tunak.

 Mampu menyusun model persamaan neraca massa dinamik sistem hayati dan menggunakan persamaan tersebut untuk

penyelesaian

1

(19)

n obat dengan menggunaka n polimer sintetik o Kultur akar

tumbuhan

permasalahan neraca massa dan energi dalam sistem hayati.

7

Neraca Unsur  Matriks Atom dan Persamaan Umum

 Aljabar Neraca Massa Unsur, Analisis Derajat Kebebasan

 Hubungan Persamaan Neraca Komponen dan Neraca Elemen;

Sistem Persamaan TTSL

 Neraca Massa Sistem Berbahan bakar Fosil

 Mampu menyusun persamaan-persamaan neraca unsur.

 Mampu mengorelasikan persamaan neraca massa zat dan unsur.

 Mampu memutuskan kapan menggunakan penyelesaian peneracaan massa unsur (sangat berguna jika stoikiometri reaksi dari suatu sistem dengan reaksi kompleks tidak diketahui)

1,2,3

8 UTS Ujian Tengah

Semester Materi dari mg 1 sd 7

9

Dasar Neraca Energi  Sistem dan Sifat- sifat Dasar

 Bentuk-bentuk Energi yang Berhubungan dengan Massa

 Bentuk-bentuk Energi yang Berpindah

 Sistem-sistem Satuan

 Hukum Kekekalan Energi

Mampu menjelaskan sistem dan sifat-sifat dasarnya, bentuk-bentuk energi dalam benda dan berpindah, sistem satuan, dan hokum kekekalan energi.

1,2,3

10

Neraca Energi Sistem Tanpa Reaksi

 Sifat Keadaan Sistem

 Neraca Energi dengan Menggunakan Tabel Data Termodinamika

 Mampu menjelaskan sifat keadaan sistem.

 Mampu menggunakan table data

termodinamika untuk permasalahan neraca energi yang memiliki aliran tunggal atau jamak.

1,2,3

11

Neraca Energi Sistem Tanpa Reaksi

 Neraca Energi Tanpa Menggunakan Tabel Data Termodinamika yang Lengkap

 Analisis Sistem- sistem Tanpa Reaksi

 Mampu menentukan cara sistematis untuk memecahkan masalah peneracaan tanpa harus menggunakan tabel data termodinamika yang lengkap.

 Mampu menganalisis sistem-sistem tanpa reaksi.

1,2,3

11

Neraca Energi Sistem dengan Reaksi Biokimia

 Konsep Panas Reaksi

 Perhitungan

 Mampu menjelaskan definisi dan konsep panas reaksi

1,2,3

(20)

Panas Reaksi  Mampu mengingat kembali cara menghitung panas reaksi dengan

menggunakan table data termodinamika.

12

Neraca Energi Sistem dengan Reaksi Biokimia Tunggal

 Neraca Energi dengan Reaksi Biokimia Tunggal

 Latihan soal

 Mampu melakukan perhitungan panas reaksi dan menggunakan persamaan-persamaan neraca dan kekekalan energi untuk sistem reaksi tunggal

 Mampu menganalisis sistem-sistem dengan reaksi biokimia tunggal.

1,2,3

13

Neraca Energi Sistem dengan Reaksi Biokimia Jamak

 Neraca Energi dengan Reaksi Biokimia Jamak

 Neraca energi reaksi tanpa stokiometri

 Sistem terbuka dengan reaksi

 Mampu melakukan perhitungan panas reaksi dan menggunakan persamaan-persamaan neraca dan kekekalan energi untuk sistem reaksi jamak.

 Mampu menganalisis sistem-sistem dengan reaksi biokimia jamak.

 Mampu menyelesaikan sistem dengan reaksi biokimia dan memiliki aliran massa tunggal ataupun jamak.

1,2,3

14

Neraca Energi Sistem Tak Tunak (Dinamik)

 Sistem dinamik (tidak tunak)

 Contoh-contoh masalah neraca energi dalam Rekayasa Hayati,

 Mampu menyusun persamaan neraca energi dinamik dan mampu menerapkan hukum kekekalan energi total pada peneracaan energi sistem dinamik di bidang Rekayasa Hayati.

 Memiliki kemampuan dalam mencari dan mereview literatur yang terkait (mencari topik studi kasus 1 secara mandiri).

1

15

Aplikasi Neraca Energi Sistem Dinamik dalam Sistem Hayati

 Kondisi start up

 Metabolisme tubuh manusia

 Mampu menjabarkan dan merumuskan masalah peneracaan massa dalam rekayasa hayati.

 Mampu menggunakan pendekatan rekayasa dalam ilmu hayati.

 Mampu menganalis masalah dan memiliki keterampilan dalam penyelesaian masalah neraca massa dan energi.

 Memiliki kemampuan 1

(21)

presentasi, komunikasi secara efektif, dan menulis laporan.

 Mempelajari pengetahuan tentang isu-isu kontemporer

16 UTS Ujian Akhir

Semester Materi dari mg 8 sd 15

(22)

7 BE2203 Bioteknologi Tumbuhan dalam Bioindustri

BE2203 Bobot sks:

3 Semester:

genap KK / Unit Penanggung

Jawab: SBT Sifat:

Wajib Prodi S1 RH

Nama Matakuliah

Bioteknologi Tumbuhan dalam Bioindustri Plant Biotechnology in Bioindustry

Silabus Ringkas

Pengantar bioteknologi tumbuhan ; prinsip dan aplikasi teknik kultur in vitro , rekayasa genetika tumbuhan untuk pemuliaan tanaman; riset, aplikasi komersial , dan tantangan dari bioteknologi tumbuhan dalam bioindustri

Introductory of plant biotechnology; principles of plant tissue culture techniques and its application; plant genetic engineering for crop improvement ; research,

commercial application , and challenges of plant biotechnology in the areas of bioindustry

Silabus Lengkap

Pengantar bioteknologi tumbuhan yang meliputi definisi , sejarah dan perkembangan bioteknologi dari bioteknologi konvensional sampai bioteknologi modern; prinsip dan aplikasi kultur in vitro meliputi tipe kultur in vitro, teknik regenerasi dan

mikropropagasi tumbuhan, induksi dan seleksi variasi somaklonal untuk perbaikan sifat tumbuhan , dan produksi metabolit sekunder ; uraian tentang rekayasa genetika

tumbuhan untuk pemuliaan tanaman yang meliputi prinsip ekspresi dan manipulasi gen, transfer gen secara langsung dengan teknik „biolistic‟dan transfer gen secara tidak langsung menggunakan vector Agrobacterium ; ulasan tentang riset, aplikasi komersial , dan tantangan yang dijumpai pada area bioteknologi tumbuhan untuk diaplikasikan dalam bioindustri

Introductory of plant biotechnology which include the definition of biotechnology, history and development of plant biotechnology from conventional to modern biotechnology; principles of in vitro culture and its applications which comprises types of culture , plant regeneration and microprogation, induction and selection of somaclonal variation for crop improvement and production of secondary metabolites;

an overview of plant genetic engineering for crop improvement which comprises the principles of plant gene expression and manipulation, principles of direct gene transfer to plant using biolistic technique and indirect gene transfer using

Agrobacterium as a vector; an overview of recent research, commercial application, issues, and challenges encountered in plant biotechnology to be apllied in the areas of bioindustry

 Mahasiswa dapat menjelaskan prinsip-prinsip dan aplikasi kultur in vitro tumbuhan

 Mahasiswa memiliki pengetahuan dasar tentang teknik rekayasa genetic tumbuhan untuk pemuliaan tanaman

 Mahasiswa memiliki wawasan tentang riset-riset terkini, aplikasi komersial, isu-isu dan tantangan-tantangan dari bioteknologi tumbuhan untuk kemajuan bioindustri Matakuliah Terkait Praktikum Lab. RH-1

Kegiatan

Penunjang Kunjungan study ke suatu perusahaan biondustri

Pustaka

1. Trigiano, R.N., Gray, D.J., (2010), Plant tissue culture, development and biotechnology, CRC Press Pustaka Utama

2. Slater, A., Scott, N., Fowler, M., 2008, Plant Biotechnology, Oxford Univ.

Press

3. Jurnal-jurnal bioteknologi terbaru Panduan Penilaian UTS 35%, UAS 35%, Presentasi paper 20%, Tugas 10%

(23)

1 Pengantar bioteknologi tumbuhan

Sejarah dan perkembangan dari bioteknologi tumbuhan

konvensionl sampai Bioteknologi tumbuhan modern

Dapat menguraikan sejarah dan perkembangan bioteknologi tumbuhan

1

2 Prinsip kultur in vitro

Teori totipotensi Eksplan Media nutrisi faktorlingkungan fisik

Sterilitas

Dapat menjelaskan teori totipotensi dan factor penting untuk keberhasilan kultur in vitro yang meliputi eksplan, media nutrisi, factor lingkungan dan sterilitas kultur

1

3

Aplikasi kultur in vitro untuk mikropropagasi tumbuhan

Regenerasi dan mikropropagsi tumbuhan melalui metode multiplikasi pucuk,

organogenesis dan embriogenesis

Dapat menjelaskan teknik regenerasi dan

mikropropagasi tumbuhan secara in vitro

1

4 Aplikasi kultur in vitro untuk variasi somaklonal

Induksi, seleksi dan aplikasi variasi somaklonal untuk pemuiaan tanaman industri

Dapat menguraikani manfaat variasi somaklonal dalam kultur in vitro untuk pemuliaan tanaman industri

1

5

Aplikasi kultur in vitro untuk produksi metabolit sekunder

 Prinsip akumulasi metabolit sekunder dalam kultur in vitro

 Induksi peningkatan akumulasi metabolit sekunder dalam kultur in vitro

Dapat menjelaskan aplikasi kultur in vitro untuk

produksi metabolit sekunder 1

6 Dasar manipulasi gen tumbuhan

Struktur gen pada tumbuhan Pengontrolan dan teknik manipulasi gen

Dapat menjelaskan dasar- dasar pengontrolan dan

manipulasi gen 2

7 Transfer gen ke dalam sel tumbuhan

Peran Agrobacterium dalam rekayasa tumbuhan

Metoda transfer gen ke dalam sel tumbuhan

Dapat menjelaskan dasar- dasar transfer gen ke dalam sel tumbuhan secara langsung dan tidak langsung dengan perantara Agrobacterium

2

8 UTS

9 Teknik transformasi genetika

Transformasi genetika dengan vector

Agrobacterium tumefaciens untuk pemuliaan tanaman

Dapat menjelaskan prinsip transformasi genetika secara langsung dan tidak

langsung untuk pemuliaan tanaman

1,2

10 Teknik transformasi

genetika Transformasi

genetika dengan Dapat menjelaskan prinsip teknik transformasi genetika 1,2

(24)

vector Agrobacterium rhizogenes untuk induksi „hairy root‟

secara tidak langsung dengan vector

Agrobacterium rhizogenes menghasilkan „hairy root‟

12 Aplikasi bioteknologi

Aplikasi bioteknologi tumbuhan dalam bioindustri

Dapat menguraikan aplikasi bioteknologi tumbuhan dalam bioindustri

13

Isu dan tantangan bioteknologi tumbuhan dalam Bioindustri

 Isu-isu terkini tentang bioteknologi tumbuhan

 Tantangan pengembangan bioteknologi tumbuhan dalam bioindustri

Dapat menguraikan isu-isu dan tantangan-tantangan dari pengembangan bioteknologi tumbuhan untuk kemajuan bioindustri

2,3

14 Presentasi 1

Topik terkini tentang penelitian atau aplikasi bioteknologi tumbuhan

Memiliki wawasan yang luas tentang capaian penelitian terbaru terkait bioteknologi tumbuhan dan penerapannya untuk bioindustri

3

15 Presentasi 2

Topik terkini tentang penelitian atau aplikasi bioteknologi tumbuhan

Memiliki wawasan yang luas tentang capaian penelitian terbaru terkait bioteknologi tumbuhan dan penerapannya untuk bioindustri

3

16 UAS